編號：NMJS02987
篇名：前驅體轉化低鋁含量非晶Si-Al-C-N的高溫析晶行為
作者：李松； 張躍；
關鍵詞：無機非金屬材料； 高溫析晶行為； 前驅體轉化； 非晶； SiAlCN；
機構： 北京航空航天大學材料科學與工程學院空天材料與服役教育部重點實驗室； 北京玻鋼院復合材料有限公司特種纖維復合材料國家重點實驗室；
摘要： 將不同鋁含量的聚鋁硅氮烷前驅體在氮氣保護下1200℃裂解,再在1400-1800℃高溫處理,制備出非晶Si-Al-C-N。采用紅外光譜、X射線衍射、拉曼光譜和透射電子顯微鏡分別表征前驅體的結構、Si-Al-C-N的析晶特性、自由碳的微觀結構,研究了鋁含量、析晶溫度和保溫時間對非晶Si-Al-C-N析晶性能的影響。結果表明:具有不同鋁含量的非晶Si-Al-C-N在1400℃處理后仍為非晶狀態(tài),但發(fā)生組份偏析形成自由碳;在1500℃出現(xiàn)納米級β-Si3N4和α-Si3N4晶體;在1600℃α-Si3N4轉變?yōu)棣?Si3N4,并析出微量αSiC和2H-SiC/AlN固溶體型晶核;在1700℃除β-Si3N4外,還析出大量2H-SiC/AlN固溶體和部分α/β-SiC晶體,鋁含量最低的Si-Al-C-N陶瓷中的β-Si3N4消失;在1800℃,只含有β-SiC和2H-SiC/AlN固溶體晶體,但是發(fā)生了相分離并分別形成富AlN和富SiC固溶體區(qū)。鋁含量的增加有利于晶體析出和晶體數(shù)量的增加.非晶SiAlCN在1500℃開始析出納米晶,在1800℃處理后析出的晶體仍為納米晶。高共價鍵非晶SiAlCN的高溫析晶過程,是一個主要由熱力學控制的過程。
